Medición de corriente: resistencia de derivación o transductor de corriente o algo más

Esto suena como una aplicación bastante sencilla de un amplificador de detección de corriente. Estos amplificadores básicamente miden el voltaje a través de una resistencia de detección y emiten una corriente correspondiente. Luego, alimenta esta corriente a una resistencia a GND para obtener un voltaje referenciado a tierra correspondiente que luego puede alimentar a su ADC.

Lo bueno de usar un amplificador de detección de corriente es que, una vez que comprende la teoría de la operación, puede ajustar fácilmente el diseño para cumplir con casi cualquier criterio, básicamente usando la ley de Ohms (V = IR) y la ecuación de potencia (P = V ^ 2/ R, P=I^2*R). Así que piensas en agregarlo a tu bolsa de trucos.

Aquí hay uno simple:

En pocas palabras, el amplificador conduce la corriente al pin de SALIDA y esta misma corriente pasa a través de la resistencia de 100 ohmios. Conducirá suficiente corriente para que el voltaje a través de la resistencia de 100 ohmios sea exactamente el mismo que el voltaje a través de la resistencia de 0,02 ohmios (en otras palabras, por lo que +IN y -IN tienen el mismo voltaje).

Entonces, en este ejemplo, la corriente de carga de 1 amperio a través de los 0,02 ohmios es de 0,02 voltios. Entonces, la corriente a través de los 100 ohmios es .02/100 = 0.2 mA. La misma corriente se envía al pin de SALIDA, por lo que el voltaje en el pin de SALIDA es de 0,2 mA * 1k ohmios = 2 voltios.

La potencia a través de su resistencia de detección de .02 ohmios es 1A ^ 2 * .02 = 20 milivatios.

¿Qué tan bajo puede configurar la resistencia de detección? Bueno, depende de cuánto error puedas tolerar. Digamos que el amplificador tiene 200 uV de error de compensación. Esto significa que los pines +IN y -IN pueden tener una diferencia de 200 uV (en lugar de la diferencia ideal de 0 voltios). La carga de 1 amperio genera 0,02 voltios, por lo que el término de error es 200 uV/0,02 voltios o +/-1 % de error.

Entonces, digamos que desea aún más precisión, puede 1) calibrar el error por placa (en realidad hago esto), 2) usar una resistencia de detección más grande para generar un voltaje de detección más grande a expensas de disipar más energía, 3) use un amplificador de sentido con una especificación de voltaje de compensación de entrada aún más baja.

Si elige 1), asegúrese de verificar el coeficiente de temperatura del voltaje de compensación de entrada (cómo varía con la temperatura), porque incluso si calibra a temperatura ambiente, podría cambiar lo suficiente a temperaturas extremas para exceder su especificación de precisión.

Y si desea filtrar la señal, simplemente puede colocar un capacitor en la resistencia de 1k y es solo una ecuación RC simple.

Entonces, sí, es más trabajo de su parte, pero como mencioné, una vez que lo descubra, puede adaptar el mismo circuito una y otra vez a muchos proyectos de diseño.

Sin embargo, una cosa que encontré es que algunos fabricantes especificarán tempco de varios parámetros, mientras que otros no lo harán. Los buenos también tienen mejores FAE locales (ingenieros de aplicaciones de campo) que realmente lo ayudarán a diseñar cosas como esta y revisar su diseño, especialmente de los fabricantes que están orientados a piezas de menor volumen, pero más caras y de mayor rendimiento. Otros fabricantes están orientados a piezas de bajo costo, alto volumen, tienen piezas de rendimiento más descuidado que necesitará agregar un margen de diseño y no obtendrá tanta ayuda de diseño. Tendrá que encontrar lo que es adecuado para su aplicación.

Eche un vistazo a los chips de detección de corriente de efecto Hall, p. ACS711 de Allegro. Tienen una caída de voltaje insignificante , suficiente ancho de banda (100kHz). Dependiendo de la versión, pueden medir el flujo de corriente de una o ambas formas.

El circuito de detección de corriente está aislado galvánicamente del resto del chip para que pueda detectar tanto el lado alto como el lado bajo.

Debido al hilo anterior que publicó (y los datos que contiene), está buscando un acondicionador de señal industrial.

Algo así como http://www.dataforth.com/model.view.aspx?modelid=64